DISAKARIDA
Disakarida terdiri atas dua monosakarida yang dihubungkan oleh suatu ikatan
glikosidik, ikatan kovalen yang terbentuk antara dua monosakarida melalui
reaksi dehidrasi, misalnya maltosa merupakan suatu disakarida yang dibentuk
melalui penyatuan dua molekul glukosa. Juga dikenal sebagai gula malto. Maltosa
merupakan bahan untuk pembuatan bir. Laktosa, gula yang ditemukan dalam susu,
merupakan disakarida lain, yang terdiri atas sebuah molekul glukosa yang
berikatan dengan sebuah molekul galaktosa. Disakarida yang paling banyak di
alam adalah sukrosa, yaitu gula yang sehari – hari kita konsumsi. Kedua
monomernya adalah glukosa dan fruktosa. Tumbuhan organ nonfotosintetik lainnya
dalam bentuk sukrosa.
A. Laktosa
Laktosa adalah jenis disakarida yang merupakan
gabungan dari dua unit monosakrida yang berbeda yaitu merupakan karbohidrat
dari susu mamalia yang terdiri dari D-galaktosa dan D-glukosa (gambar 2). Dalam
disakarida ini, ikatan glikosidik antara C-1 anomerik dari β-D-galaktosa dan
C-4 non-anomerik dari D-glukosa merupakan β-(1,4).
Laktosa bersifat
reduksi dengan struktur cincin. Laktosa banyak ditemukan dalam susu yaitu
sekitar 40 persennya sehingga laktosa sering disebut dengan gula susu. Laktosa
dapat difermentasi oleh bakteri streptococcus laktis menjadi
asam laktat. Selain itu juga jika lakatosa ini dipanaskan sampai suhu 175oC
akan berbentuk laktokaramel.
Struktur laktosa
B. Sukrosa
Sukrosa adalah
disakarida yang dibentuk dari unit monosakarida yang berbeda yaitu antara satu
molekul glukosa dan satu molekul fruktosa. Antara kedua unitmonosakarida
tersebut diikat dengan ikatan α-1, β-2 glikosida. Sukrosa tidak mempunyai sifat
reduksi karena sukrosa dibentuk dari gugus reduksi masing-masing unit
monosakrida penyusunnya. Sukrosa banyak ditemukan dalam tanaman. Sumber yang
kaya sukrosa adalah tebu, bit, dan wortel. Hasil samping pengekstrasi sukrosa
baik dari tebu ataupun bit adalah molase. Molase ini berwarna gelap, cairannya
pekat (20 - 30 persen), dan dengan proses kristalisasi tidak dapat diubah lebih
lanjut menjadi sukrosa karena adanya gula reduksi dan kotoran non gula.
Sukrosa (gula meja)
terdapat dalam tumbuh-tumbuhan, dimana mereka disintesis dari D-glukosa dan
D-fruktosa (gambar 3). Suatu ikatan glikosidik anatara C-1 anomerik dari
α-D-glukosa dan C-2 anomerik dari β-D- fruktosa menghubungkan kedua
monosakarida melalui suatu jembatan oksigen, menghasilkan suatu ikatan α-(1,2)
Struktur sukrosa
C. Maltosa
Maltosa adalah
disakarida yang dibentuk dari dua unit monosakrida yang sama yaitu glukosa.
Antar unit glukosa tersebut diikat dengan ikatan α-1,4 glikosida.
Maltosa adalah gula
reduksi dan larut dalam air. Maltosa jarang ditemukan dalam bentuk bebas di alam.
Maltosa hanya ditemukan dari hasil degradasi pati oleh enzim atau hasil proses
pengekstrasi sukrosa. Pada proses pembentukan ber dari kecambah barley (sejenis
biji-bijian), terjadi proses degradasi pati menjadi maltosa oleh enzim amilase.
Maltosa (gambar
dibawah) dan selobiosa (gambar dibawah) merupakan dua disakarida yang tidak
terdapat secara alamiah tetapi secara komersial masing-masing merupakan produk
degradasi dari zat tepung dan selulosa.
Struktur maltosa
Struktur selobiosa
POLISAKARIDA
Polisakarida adalah makromolekul, polimernya dihubungkan dengan ikatan
glikosidik. Beberapa polisakarida berfungsi sebagai materi simpanan atau
cadangan yang nantinya diperlukan sebagai dihidrolisis untuk menyediakan gula
bagi sel. Polisakarida lain berfungsi sebagai materi pembangun (penyusun) untuk
struktur yang melindungi sel atau keseluruhan organisme.
Dalam
setiap gram karbohidrat yang terpakai oleh jaringan akan menghasilkan 4,1
kalori. Karbohidrat dapat disimpan dalam tubuh, yaitu dalam hati, otot, dan
sebagian kecil dalam darah. Apabila dalam makanan kita kekurangan karbohidrat
maka darah akan bersifat asam atau acidosis.
Polisakarida merupakan polimer
monosakarida, mengandung banyak satuan monosakarida yang dihubungkan oleh
ikatan glikosida. Hidrolisis lengkap dari polisakarida akan menghasilkan
monosakarida. Glikogen dan amilum merupakan polimer glukosa. Berikut beberapa polisakarida
terpenting.
1. Selulosa
Selulosa merupakan polisakarida yang banyak dijumpai dalam dinding sel
pelindung seperti batang, dahan, daun dari tumbuh-tumbuhan. Selulosa merupakan
polimer yang berantai panjang dan tidak bercabang. Suatu molekul tunggal
selulosa merupakan polimer rantai lurus dari 1,4’-β-D-glukosa. Hidrolisis
selulosa dalam HCl 4% dalam air menghasilkan D-glukosa.
Struktur selulosa
Dalam
sistem pencernaan manusia terdapat enzim yang dapat memecahkan ikatan
α-glikosida, tetapi tidak terdapat enzim untuk memecahkan ikatan β-glikosida
yang terdapat dalam selulosa sehingga manusia tidak dapat mencerna selulosa.
Dalam sistem pencernaan hewan herbivora terdapat beberapa bakteri yang memiliki
enzim β-glikosida sehingga hewan jenis ini dapat menghidrolisis selulosa.
Contoh hewan yang memiliki bakteri tersebut adalah rayap, sehingga dapat
menjadikan kayu sebagai makanan utamanya. Selulosa sering digunakan dalam
pembuatan plastik. Selulosa nitrat digunakan sebagai bahan peledak, campurannya
dengan kamper menghasilkan lapisan film (seluloid).
2. Pati / Amilum
Pati terbentuk lebih dari 500 molekul monosakarida. Merupakan polimer dari
glukosa. Pati terdapat dalam umbi-umbian sebagai cadangan makanan pada
tumbuhan. Jika dilarutkan dalam air panas, pati dapat dipisahkan menjadi dua
fraksi utama, yaitu amilosa dan amilopektin. Perbedaan terletak pada bentuk
rantai dan jumlah monomernya.
Amilosa adalah
polimer linier dari α-D-glukosa yang dihubungkan dengan ikatan 1,4-α. Dalam
satu molekul amilosa terdapat 250 satuan glukosa atau lebih. Amilosa membentuk
senyawa kompleks berwarna biru dengan iodium. Warna ini merupakan uji untuk
mengidentifikasi adanya pati.
Struktur amilosa
Molekul
amilopektin lebih besar dari amilosa. Strukturnya bercabang. Rantai utama
mengandung α-D-glukosa yang dihubungkan oleh ikatan 1,4'-α. Tiap molekul
glukosa pada titik percabangan dihubungkan oleh ikatan 1,6'-α.
Hidrolisis lengkap pati akan menghasilkan D-glukosa. Hidrolisis dengan
enzim tertentu akan menghasilkan dextrin dan maltosa